Biotech vs. bioengineering: what’s the difference?

Сотрудники

СОСТАВ ЛАБОРАТОРИИ

Где учиться биоинженерии?

В России нет колледжей или техникумов, которые выдают своим выпускникам дипломы по специальности «Биоинженерия».

Получение профессии биоинженера возможно только при успешном окончании высшего учебного заведения. Так что от абитуриента требуется, как минимум, окончания 11 классов школы.

Где учиться на биоинженера? К счастью, количества высших учебных заведений для поступления предостаточно.

В Москве наиболее популярными среди абитуриентов являются такие вузы, как:

• МГУ им. М. В. Ломоносова
• Первый Московский государственный медицинский университет им. И. М. Сеченова
• Российский химико-технологический университет им. Д. И. Менделеева
• Московская государственная академия ветеринарной медицины и биотехнологии им. К. И. Скрябина.

Все вышеуказанные учебные заведения – известные вузы, поэтому учиться на биоинженера в них, как минимум – престижно, но и поступить будет очень непросто. Впрочем, помимо Москвы, абитуриентам доступны и высшие учебные заведения России.

Некоторые из вузов, где можно учиться биоинженерии в России:

• Тюменский государственный университет
• Мордовский государственный университет им. Н. П. Огарёва
• БФУ им. И. Канта
• Оренбургский государственный университет.

Высшие учебные заведения, перечисленные выше, готовят не только узконаправленных специалистов, но и представителей смежных специальностей таких, как биолог, ветеринар.

Качества и навыки, которые нужны биоинформатику

Любознательность

В этой профессии очень важно обладать тягой к познанию, изучению нового, быть открытым новым методам. Биоинформатика очень быстро развивается, методы устаревают буквально на глазах за несколько лет — нужно быть в тренде, стремиться попробовать что-то новое

Целеустремлённость

Чтобы сделать успешную карьеру, требуется приложить большие усилия, и тут очень важно не бросить на полпути, уметь поставить и достичь цель, проявлять усердие и терпение

Математика

В биоинформатику не стоит идти, если пугает математика и математические методы. Математика необходима, чтобы разбираться в статистике, анализе данных, методах машинного обучения.

Аналитическое мышление

Биоинформатик постоянно имеет дело с анализом информации. Он должен уметь обобщать, отделять главное от второстепенного, группировать данные по категориям, устанавливать причины и следствия.

Английский язык

Это язык современной науки, на нём проходят конференции, публикуются статьи, книги, исследования. В программировании и IT тоже не обойтись без английского языка, так что биоинформатику свободный английский особенно важен.

Европа

University of Birmingham (Великобритания). Магистратура «Биомедицинская инженерия». Программа дает студентам необходимые знания, способность анализировать и технические компетенции для начала научной карьеры в данной области. University of Strathclyde (Великобритания). Программа «Биомедицинская инженерия». На программу принимаются студенты с первым высшим в области технологии, естественных наук, медицины. Есть part-time формат. Graz University of Technology (Австрия). Магистратура «Химическая и фармацевтическая инженерия». Двухгодичная программа является уникальной в Европе, так как обучает на стыке химии, технологий и фармацевтики. Karolinska Institutet (Швеция). Программа «Биомедицинская инженерия». Программа дает студентам глубокие знания в биомедицинской инженерии и готовит к работе в самых передовых научных и медицинских компаниях.

Taking A Closer Look At Bioengineering

Interestingly, bioengineering and its popularity can be traced back to electrical engineers of the 1950s. It came about as a way to find solutions to various needs, such as the need for replacement organs, as Britannica reports.

Some examples of bioengineering include the engineering of bacteria to produce pharmaceutical drugs and the development of artificial knees and other joints.

Even ultrasounds and other types of medical imaging techniques are examples of bioengineering, which just goes to show how it’s had such a huge impact on our lives. There are exciting developments in bioengineering currently underway, such as robotics, genetic engineering, and neural engineering.

Bioengineers are usually employed by a variety of different institutions, such as pharmaceutical companies, medical research institutions, and regulatory agencies.

What Are The Applications Of Bioengineering?

Bioengineering engineering is a field that mainly concerns itself with principles of engineering, such as mechanical, electrical, or chemical engineering, basic sciences such as physics, as well as biotechnology in the form of genetic engineering and tissue engineering.

The Different Types Of Bioengineering

Bioengineering uses what biological theory there is to solve problems in the world. It either makes use of biological systems that are already present or it changes them to enhance or improve their effects. There are many different types, or branches, of bioengineering. Let’s take a look at them.

Medical engineering. This has the focus of applying engineering principles to medical problems, such as finding ways to replace or heal damaged organs with the use of engineering techniques.

Agricultural engineering. This puts engineering principles to work by using them to solve problems related to biological production and the environment.

Bionics. This concerns the study of living systems so that all the knowledge gained from them can be used to design physical systems. An example of this is the use of prosthetic limbs that can be controlled with artificial intelligence.

Biochemical engineering. This applies engineering principles to microscopic biological systems that create new products, such as producing protein from raw materials. Another example of biochemical engineering is the development of agricultural chemicals to treat and develop food for human consumption.

Human-factors engineering. In human-factors engineering, principles of engineering, psychology, and physiology are applied to the human-machine relationship. In other words, those principles are applied to machines that are designed for our use. An example of human-factors engineering is the creation of the telephone and space suit.

Environmental health engineering. This is when engineering principles are applied to the control of the environment, with the aim of increasing human beings’ health, safety, and comfort. An example includes life-support systems for space exploration. 

Genetic engineering. This is all about changing organisms, and it’s focused on manipulating DNA or other nucleic acid molecules. This has already led to various products that can help people, such as the development of human insulin to control diabetes.

Biomimicry. This is a fascinating type of bioengineering, which is also known as biomimetics. It applies natural systems to solve complicated engineering problems. An example is how scientists have mimicked the design of termite mounds to create more energy-efficient buildings. This has been adopted in Zimbabwe, with what’s known as The Eastgate Building. This commercial block of offices is combined with a shopping mall, but it makes use of internal climate control by its design being similar to that of a termite mound. This makes use of natural processes to ensure that inside the building it’s warm during winter and cool during summer, as Environmental Science explains.

Где учиться на биотехнолога

Обязательно в ВУЗе и лучше всего в государственном. Авторитет учебного заведения особой роли не играет, важен уровень кафедры и возможности, которые учебное заведение предоставляет студентам в процессе обучения.

У вас должна быть возможность практиковаться, контактировать с научным сообществом, вы должны иметь необходимые ресурсы (лаборатории, места для прохождения практики и так далее).

Постарайтесь узнать о факультете выбранного университета как можно больше. Отдельно оцените уровень преподавательского состава, в частности практические достижения профессуры.

В ТОП-5 лучших университетов России, где учат биотехнологов, входят:

1. МГУ им. Ломоносова.
2. Исследовательский университет им. Пирогова.
3. РУДН.
4. СПБГУ.
5. Аграрный университет им. Тимирязева.

Получить профессию можно и по ускоренной программе в рамках первого или второго высшего образования. Для этого необходимо иметь диплом выпускника среднего специального учебного заведения по профильной специальности, либо высшее образование по любой специальности. Реализуется и несколько программ дистанционного обучения, однако их эффективность вызывает обоснованные сомнения у экспертов.

Зарплаты специальностей в России

Как показывает практика, средняя зарплата биоинженера с трехлетним стажем в Российской Федерации держится на уровне 33–34 тыс. рублей. Показатель связан с квалификацией, должностью и организацией, где числится научный сотрудник. Неофициальная статистика отмечает, что наибольший доход в этой отрасли присущ руководителям государственных и частных исследовательских центров. За ними следуют представители фармацевтических компаний. Самая низкая заработная плата наблюдается у преподавательского состава учебных заведений.

Зарплата биоинженера в России зависима от региона деятельности. В Москве и области среднемесячный доход научного работника приравнивается к 90 тыс. рублей. Северная столица несколько уступает по этому показателю. В Санкт-Петербурге биотехнологам в среднем платят 37 тыс. рублей.

При отдалении от столицы значительных изменений в доходах лиц, связанных с биотехнологиями, практически не заметно. В крупных промышленных центрах зарплаты руководства и ученых, задействованных в фармацевтике, доходят до 60 тыс. рублей и более. Персоналу с невысокой квалификацией, особенно на периферии, приходится довольствоваться 20–30 тыс. рублей.

06.05.01 Биоинженерия и биоинформатика

Профессиональные задачи

Научные исследования:

• изучение научно-технической информации, выполнение литературного и патентного поиска по тематике исследования;
• применение современных подходов, характерных для биоинженерии и биоинформатики, для решения проблем, стоящих как перед фундаментальной, так и прикладной наукой;
• использование полученных знаний и профессиональных навыков для грамотного анализа большого массива информации по биологическим объектам;
• участие в конструировании модифицированных или новых биологических объектов;
• использование методов биоинформатики и биоинженерии в молекулярной диагностике, выборе новых мишеней для лекарственных препаратов, медико-генетических исследованиях;
• участие во внедрении результатов исследований и разработок;
• подготовка данных и составление отчетов, обзоров, научных публикаций;
• участие в мероприятиях по защите объектов интеллектуальной собственности

Образование:

• преподавание биоинженерии, биоинформатики и смежных дисциплин (чтение лекций, проведение семинаров и практикумов) в образовательных организациях основного общего, среднего общего, среднего профессионального и высшего образования;
• составление учебников и учебных пособий по биоинженерии и биоинформатике;
• разработка методических рекомендаций, необходимых для преподавания теоретических основ и практического применения биоинженерии и биоинформатики;
• руководство курсовыми и выпускными квалификационными работами по биоинженерии, биоинформатике и смежным дисциплинам

Администрирование и управление:

• организация работы коллективов исполнителей;
• участие в составлении технической документации при использовании сконструированных биоинженерными методами объектов (графиков работ, технологических инструкций, инструкций по технике безопасности, заявок на материалы и оборудование, документов деловой переписки);
• участие в сборе и подготовке исходных данных для выбора и обоснования научно-технических и организационных решений при использовании биоинженерных объектов;
• участие в подготовке документации и в реализации системы менеджмента качества предприятия;
• участие в выполнении работ по подготовке к сертификации технических средств, систем, процессов, оборудования и материалов;
• участие в выполнении мероприятий по предупреждению производственного травматизма, профессиональных заболеваний и экологических нарушений

Производство и эксплуатация:

• составление рекомендаций по управлению отдельными стадиями биотехнологических процессов с использованием биоинженерных объектов для обеспечения охраны труда и экологической безопасности;
• участие в организации рабочих мест, их технического оснащения и размещении технологического оборудования для обеспечения охраны труда и экологической безопасности;
• участие в контроле входного контроля сырья, материалов и биоинженерных объектов;
• участие в контроле качества и безопасности выпускаемой продукции

Профессии (профстандарты), на которые нацелена программа 06.05.01 Биоинженерия и биоинформатика

• 01.001 Педагог (педагогическая деятельность в сфере дошкольного, начального общего, основного общего, среднего общего образования) (воспитатель, учитель);
• 01.003 Педагог дополнительного образования детей и взрослых;
• 01.004 Педагог профессионального обучения, профессионального образования и дополнительного профессионального образования.

Предметные рейтинги вузов по направлению – 06.05.01 Биоинженерия и биоинформатика:

Биотехнология

Общие сведения

Биоинженер – специалист, который целенаправленно занимается изменением свойств живого организма. Профессия подходит тем людям, которые интересуются химией и биологией. Биоинженерия – одно из современных направлений современной науки. Это интегральная наука, она возникла на стыке физики, химии, биологии, генной инженерии и компьютерных технологий. Биоинженеры работают с живыми организмами и системами, применяют в своей работе передовые технологии и достижения науки для решения медицинских проблем. Специалисты участвуют в разработке и создании новых приборов и оборудования. Также они участвуют в разработке новых процедур, опираясь на междисциплинарные знания. Таким образом появляются новые технологии, способны облегчить жизнь людей.

Не путайте биоинженерию с генной инженерией. Генная инженерия занимается изменением ДНК живых организмов, и является всего лишь ответвлением биоинженерии. Дисциплина направлена на углубление уже существующих знаний в области инженерии, биологии и медицины для укрепления здоровья людей за счет научных разработок.

Важными достижениями науки является разработка искусственных суставов, современных протезов, магниторезонансной томографии, кардиостимуляторов, артроскопии, ангиопластики, биоинженерных протезов кожи, почечного диализа, аппаратов искусственного кровообращения. Все это тесно переплетается с биотехнологиями и приносит пользу человечеству.

Профессионал должен обладать такими важными качествами:

• хороший интеллект;
• аналитический пытливый ум и склонность к естественным наукам;
• уметь анализировать и находить практическое применение известным теоретическим и полученным в ходе собственных исследований данным;
• знать принципы обращения с лабораторной и исследовательской техникой, основ хранения веществ, реактивов;
• уметь составлять отчеты о проделанной исследовательской деятельности.

Положительные стороны профессиональной деятельности:

• высокая заработная плата (но учтите что сразу после ВУЗа вы не будете получать максимальный оклад);
• высокая востребованность на рынке труда квалифицированных специалистов;
• карьерный рост;
• возможность проводить на работе исследования, нужные для ваших научных интересов;
• сотрудничество с международными холдингами и проектами;
• возможность стажировки за границей.

Минусы работы:

• сложное обучение в ВУЗе;
• высокая ответственность за разработки;
• работа с опасными химикатами;
• не всегда работа происходит в чистой и уютной лаборатории;
• возможный ненормированный рабочий день;
• одна ошибка может завалить проект всей команды;
• возможные неудачи во время разработок;
• получение не таких результатов, как вы ожидали;
• моральное напряжение.

Специальность биотехнолог

Такая профессия востребована и перспективна. Она подходит молодым людям, которые хорошо учились и сдавали экзамены в школе по предметам: химия, биология, физика и математика. Обучение может быть направлено на изучение БТ в целом или в одном из ее направлений. Личные качества, которыми желательно обладать, чтобы получать профессии, связанные с БТ:

• Высокий интеллект и аналитический склад ума.
• Любознательность и эрудированность.
• Нестандартное мышление.
• Терпение и наблюдательность.
• Целеустремленность и ответственность.
• Коммуникабельность.

В высших учебных заведениях можно получить основную профессию или прослушать дополнительный курс для получения второго образования уже состоявшимся профессионалам, например, врачам, по специальности биотехнология. Вуз лучше выбрать государственный, с высоким уровнем преподавания на ведущих кафедрах и хорошими материально-техническими ресурсами — оборудованными лабораториями, налаженными контактами в научном сообществе и возможных местах прохождения практики. Список университетов в Москве, имеющих биотехнологический факультет:

1. МГУ им. М. В. Ломоносова.
2. Аграрный университет им. К. А. Тимирязева.
3. РГУ нефти и газа им. И. М. Губкина.
4. Исследовательский университет им Н. И. Пирогова.
5. РУДН.
6. РЭУ им. Г. В. Плеханова.

Вакансии и места работы

Биотехнологи могут работать в научно-исследовательских институтах, которые занимаются глобальными проектами по бионике, биофизике, микробиологии, генной инженерии и другим направлениям БТ. Исследования и разработки могут выполняться по заказу специализированных компаний или в чисто научных целях. Начинающий специалист обычно начинает карьеру с должности лаборанта химического анализа.

Имея склонность и стремление к научным открытиям можно зарекомендовать себя в научном мире. Особое направление БТ — биоинформатика, занимающаяся математическим и компьютерным анализом биологических процессов. Специалисты этого направления требуются во всех областях, связанных с БТ. В медицине все более широко применяются достижения БТ — от лечения генетических заболеваний до разработки новых методик хирургических операций. Вакансии, доступные для биотехнологов — микробиолог или вирусолог.

На фармацевтическом, косметологическом и пищевом производстве и на предприятиях агропромышленного комплекса всегда требуются специалисты, работающие с живыми организмами, — биофармакологи, лаборанты, контролеры технологического процесса, биотехнологи липидов и белков, биоинженеры клеток и тканей. Довольно большой процент выпускников вузов получает дополнительно педагогическое образование и осваивает педагогическую деятельность в области обучения специалистов по БТ.

Биотехнология актуальна и как прикладная наука, сконцентрированная на теоретических исследованиях и разработках.

Плюсы и минусы профессии

Основными положительными моментами при выборе специальности БТ являются актуальность и многозначность — возможность попробовать себя в самых разных сферах и компаниях, в том числе и иностранных, так как российские ученые высоко ценятся за рубежом. Профессионалы этого направления востребованы на рынке труда постоянно и есть вероятность появления новых отраслей человеческой деятельности, которые только формируются или еще даже не существуют. К другим плюсам можно отнести:

• респектабельность и престижность;
• высокую оплату труда при достаточном уровне квалификации;
• хорошие карьерные перспективы;
• моральное удовлетворение — возможность улучшить или спасти жизни многих людей;
• если есть талант и упорство — самореализация в науке.

Некоторые отрицательные моменты тоже присутствуют. Перспективы сильно зависят от места работы и руководства организации-работодателя — карьерный рост и зарплата могут не соответствовать желаемым. Не все специалисты могут осилить сложность заданий и повышенную ответственность на занимаемой вакансии. Некоторые сферы БТ, в частности, генная инженерия, испытывают негативное отношение религиозных деятелей и общественности.

Главными центрами развития БТ являются США и Европа. В России эта отрасль крайне привлекательна для инвесторов, но сложности состоят в выводе новых продуктов на рынок и большой длительности цикла от начала разработки проектов до запуска в производство. Тем не менее на рынке уже существует немало компаний, специализирующихся сугубо на биотехнологиях — Ohmygut, CardioQVARK, Инсилико, 3Д Биопринтинг Солюшенс и другие. Возможно, будущему специалисту-биотехнологу выпадет возможность работать именно в них.

Application deadline: January 6, 2022, at 8:59 pm, PST

General Bioengineering

Introduces you to major problems addressed by bioengineers today, along with the modern methods used to solve them. Exposes you to bioengineering research through hands-on projects in faculty labs and to entrepreneurship practices through classes and research.  

Biomedical Engineering Design

Exposes you to unmet clinical need areas directly from subject matter experts. Help you analyze and correlate engineering principles to existing medical, pharmaceutical products. Prepares you for engineering careers in industries with the full spectrum knowledge of technology-to-product pathway, including applied technical skills and commercialization steps. 

Biomedical Imaging

Prepare for a range of career options within industries developing and/or applying multi-modal imaging modalities. Course work emphasizes fundamental mathematics and physics alongside engineering principles for design innovation. Career options range from application of pre-clinical imaging in pharmaceutical testing, to engineering of novel imaging devices and modalities, to clinical research and application of emerging methodologies.

Biomaterials & Biomedical Devices

Prepares you for careers in industries that apply fundamental biomaterials science and device design to markets for clinical product manufacturing, medical implants, pharmaceuticals, diagnostics, wearable technology, and other related fields.

Mechanobiology

Teaches you how living systems sense, process, and respond to mechanical forces. Prepares you for a wide variety of career paths, including biomaterials, stem cell engineering, and medical devices such as orthopedic implants and cardiovascular grafts.

Bioinformatics & Computational Biology

Prepares you for a career managing and analyzing genomic and molecular data, applying techniques like statistical modeling, machine learning, databases, scripting, and bioinformatics tool development/deployment in fields such as precision molecular medicine, genetic engineering, and biotechnology.

Synthetic Biology

Prepares you to design and build novel biological functions and systems by applying engineering design principles and computational tools to biology to produce materials more cheaply and sustainably, and to design and construct better-performing genetic systems quickly, reliably, and safely.

Students may choose a concentration or select their own courses with approval.

If you have specific questions about the UC Berkeley Bioengineering MEng program, please contact bioe-meng@berkeley.edu.

Please note: Berkeley also offers a Master of Translational Medicine (MTM) degree, which is sponsored jointly by UCSF. We urge applicants to consider both masters programs and choose the one that is right for them. If you have specific questions about the MTM program, please contact the MTM Executive Director at mooseo@berkeley.edu.

Перспективы и карьера

Сейчас биоинженерия востребована, в основном, в рамках фундаментальных исследований. В России на данный момент происходит пересмотр законодательства, регулирующего эту отрасль с целью ее развития.

Для специалиста-биоинженера всегда найдется работа в лабораториях научно-исследовательских институтов либо производств. Биоинженер может сделать карьеру в научной деятельности на родине либо за рубежом.

Если вы настроены на международную карьеру, лучше сразу получать образование за границей. В Германии это можно сделать бесплатно, поскольку немецкие вузы не взимают какой-либо платы, кроме семестрового взноса, ни с местных, ни с иностранных студентов. Узнайте, как выбрать немецкий вуз и поступить на учебу.

Кто такой биоинженер и чем он занимается

Биоинженер – ученый, который одновременно изучает биологию, химию, физику, инженерию, программирование. Биоинженер целенаправленно меняет живую систему, чтобы задать ей определенные свойства. Например, он стремится сделать растение устойчивым к засухе или повысить его урожайность, и для этого меняет код ДНК этого растения. Ученые экспериментируют не только с флорой, это может быть отдельная клетка, бактерия и даже животное.

Биоинженеры работают на медицину, генетику, фармацевтику. В результате опытов появляются новые лекарства и вакцины, аппараты для исследования человека и проведения медицинских процедур, биологические протезы и имплантаты. Сегодня ученые уже выращивают экспериментальные органы и ткани, распечатывают их на 3D-принтере.

Кроме медицины, открытия ученых биоинженеров востребованы в сельском хозяйстве, экологии и промышленности. Появляются новые системы утилизации мусора, выводятся животные и растения с нужными характеристиками.

Специализации биоинженера (направления)

Молодой ученый, пока учится, выбирает направление для дальнейшего развития.

В биоинженерии выделяют следующие специализации:

1. Медицина. Ученые в этой отрасли конструируют медицинские приборы и работают над выращиванием органов.
2. Фармацевтика. Создают лекарства, вакцины, добавки к пище.
3. Генная инженерия. Специалисты изучают код ДНК живого организма, в том числе человека. Это позволяет прогнозировать и лечить на ранней стадии наследственные болезни.
4. Сельское хозяйство. Улучшают свойства сельскохозяйственных культур.
5. Экология. Разрабатывают системы утилизации отходов и очистки воды и воздуха ферментными микроорганизмами.

Основные обязанности

Обязанности ученого зависят от места работы и текущего проекта.

Чем занимается биоинженер на работе:

• собирает информацию о предмете исследования;
• проводит опыты;
• работает с лабораторным оборудованием;
• фиксирует результаты исследования;
• анализирует полученные данные, делает выводы;
• ведет техническую документацию;
• работает над проектом в команде российских и зарубежных коллег.

Плюсы и минусы профессии

Плюсы

1. Очень перспективная сфера деятельности. Рост массивов данных приведет к еще большей востребованности биоинформатиков.
2. Из года в год в этом сегменте наблюдается стабильный рост заработных плат.
3. Перед биоинформатиками открыты все двери – от отечественных исследовательских центров до респектабельных мировых IT-компаний.
4. Для работы используются математические методы, компьютерные программы, поэтому биоинформатики не взаимодействуют с пациентами или биологическими материалами.
5. Знание языков программирования и основ прикладной математики позволяют биоинформатику выбрать другой сегмент деятельности. Например, классическое программирование, разработка и тестирование программ.
6. Постоянное саморазвитие и совершенствование профессиональных навыков.
7. Возможность заниматься анализом массивов данных, зная, что результаты работы в перспективе спасут жизни тысяч людей.
8. Области исследования биоинформатики получают активную поддержку государства.

Минусы

1. Работая сидячая, сопряжена с усиленной мозговой активностью.
2. Профессия больше подходит для людей, имеющих технический склад ума.
3. У молодых биоинформатиков, не имеющих опыта работы, могут возникнуть проблемы при трудоустройстве.
4. Некоторые врачи с недоверием относятся к этому междисциплинарному направлению.